植物生理-种子萌发

（二）植物生长周期性1、生长的昼夜周期性植物的生长随昼夜周期性发生有规律的变化，称为植物生长的昼夜周期性（温周期性）。夏季：白天生长慢，夜晚生长快冬季：白天生长快，夜晚生长慢植物生长的昼夜周期性变化是植物在长期系统发育中形成的对环境的适应性。

？第1页/共42页第一页，共43页。2、生长的季节周期性植物的生长在一年四季中也发生有规律新的变化，称为植物生长的季节周期性。温带地区：春季休眠芽萌发，夏季植株旺盛生长，秋季生长速率下降，冬季处于休眠状态3、近似昼夜节奏——生物钟这种生命活动的内源性节奏的周期是在20～28小时之间，接近24小时，因此称为近似昼夜节奏，亦称生物钟或生理钟。

第2页/共42页第二页，共43页。（三）植物生长的相关性1、地上部分与地下部分的相关（1）根冠比：对于地上部分与地下部分的相关性常用根冠比(R/T)来衡量。所谓根冠比是指植物地下部分与地上部分干重或鲜重的比值，它能反映植物的生长状况，以及环境条件对地上部与地下部生长的不同影响。（2）影响根冠比的因素：土壤水分、光照、矿质营养、温度、修剪与整枝、中耕与移栽、生长调节剂。第3页/共42页第三页，共43页。

顶端优势：植物的顶芽长出主枝，侧芽长出侧枝，通常主枝生长很快，而侧枝或侧芽则生长较慢或潜伏不长。这种由于植物的顶芽生长占优势而抑制侧芽生长的现象，称为“顶端优势”。

2、主枝与侧枝的相关第4页/共42页第四页，共43页。(1)营养生长和生殖生长是植物生长周期中的两个不同阶段，通常以花芽分化作为生殖生长开始的标志。(2)营养生长与生殖生长的关系主要表现为以下两方面：①依赖关系生殖生长需要以营养生长为基础。②对立关系Ⅰ营养器官生长过旺，会影响到生殖器官的形成和发育。Ⅱ生殖生长抑制营养生长。

3、营养生长与生殖生长的相关第5页/共42页第五页，共43页。1、极性：植物细胞分化中的一个基本现象，它通常是在器官、组织甚至细胞中在形态学的两端具有不同的形态结构和生理生化特性的现象。植物体的极性在受精卵中已形成，并延续给植株。2、再生：植物体的离体部分具有恢复植物体其它部分的能力。

（四）植物的极性与再生第6页/共42页第六页，共43页。二、环境因素对生长的影响1、温度2、光3、水分4、矿质营养5、植物生长调节剂6、他感作用7、机械刺激第7页/共42页第七页，共43页。种子的萌发的条件第8页/共42页第八页，共43页。种子萌发的条件是什么？想一想说一说猜想种子的萌发可能与：

温度、空气、水分、阳光、土壤、形状、大小等条件有关

变量温度、空气、水分影响种子萌发的因素叫做主要变量：第9页/共42页第九页，共43页。材料器具：绿豆（黄豆、花生、黑豆）种子40粒，有盖玻璃瓶4个，小勺1个，餐巾纸（卫生纸）8张，标签4张，胶水、清水。处理方式：取4个洁净的玻璃瓶，分别贴上写有1、2、3、4的标签，并向每个瓶中放入2张餐巾纸，并在餐巾纸上均匀地放上10粒种子，操作如下：设计实验方案第10页/共42页第十页，共43页。不洒水1234一点水一点水很多水20~25℃20~25℃20~25℃冰箱1324第11页/共42页第十一页，共43页。种子萌发的外界条件瓶号123242处理方式探究条件实验结果实验结论放过量水，置于温暖处放少量水，置于温暖处放少量水，置于温暖处不放水，置于温暖处放少量水，置于温暖处放少量水，置于冰箱保鲜层2号发芽2号发芽2号发芽一定的水适宜的温度变量水空气温度充足的空气第12页/共42页第十二页，共43页。种子萌发需要的外界条件一定的水分适宜的温度充足的空气第13页/共42页第十三页，共43页。种子萌发吸收水分子叶胚乳（中的营养物质）转运胚根首先发育根胚轴发育连接胚芽发育茎和叶种子是完整的胚是活的不处于休眠期种子萌发需要的自身条件第14页/共42页第十四页，共43页。休眠的分类根据种子休眠产生的时间可分为两类初生休眠：收获时即已具有的休眠现象次生休眠：原来无休眠或解除休眠后的种子由于高湿、低氧、高二氧化碳、低水势或缺乏光照等不适宜环境条件的影响诱发的休眠种子的休眠第15页/共42页第十五页，共43页。正有生活力的种子处于休眠状态，有两种情况一是由于种子得不到发芽所需要的基本条件(适宜的温度、水分和氧气),这类种子的休眠称为强迫休眠;另一类是种子成熟后,即使给予一般的温度、水分和氧气,也不能很快发芽或发芽很少,这类种子的休眠称为生理休眠。第16页/共42页第十六页，共43页。种子成熟后的各种表现母树种子红树种子山核桃种子树上发芽(胎生)树上发芽脱落后马上发芽脱落后不发芽(>2月)当年能够萌发杉木马尾松种子脱落后不发芽采回后当年萌发红豆杉、青钱柳种子脱落后不发芽采回后湿藏1-2年后萌发不休眠深休眠浅休眠第17页/共42页第十七页，共43页。引起种子休眠的原因引起原因2.种被障碍3.抑制物质4.胚生理后熟或胚休眠1.不适宜的环境条件第18页/共42页第十八页，共43页。不适宜的环境条件过多的水分低氧的大气不适宜的光照不适宜的温度诱导非休眠种子重新进入休眠，使浅休眠种子加深休眠O2、温度、通气、光照第19页/共42页第十九页，共43页。种被障碍种皮不透气种皮不透水(硬实)种皮机械约束作用角质层或蜡质层(棉花)外被紧密的栅状组织(核桃)种皮内果胶变性(杜仲)种皮有粘胶，吸胀后透气能力大幅下降(梨)种皮的对种胚的膨大起物理阻碍作用，不能突破种皮(白蜡树)第20页/共42页第二十页，共43页。抑制物质物质种类：ABA、乙烯、香豆素、苯酚、咖啡碱等存在部位：种皮、种胚和胚乳胚生理后熟或胚休眠(1)种胚未分化完全或体积过小如香榧、银杏、白蜡树等(2)种胚已分化但缺乏萌发营养物质、激素很不平衡如苹果、梨、杏等第21页/共42页第二十一页，共43页。解除种子休眠的途径给予适宜的发芽条件采用物理和生物方法来解除采用化学药剂处理层积催芽第22页/共42页第二十二页，共43页。种子休眠的意义种子休眠对于植物本身来说，是一种有益的生物学特性，是种子抵抗不良条件的一种适应性。这种适应性是植物在长期进化过程中自然选择的结果。这是植物长期进化的一种自我保护的方式。第23页/共42页第二十三页，共43页。种子休眠的利弊和应用优点：

缺点：丰年贮藏种子以备来年之需延长种子休眠期★为种子适应不良环境的自我保护措施。★

为人工贮藏种子，达到随取随用的目的提供保障。★给苗木生产带来麻烦和困难。种子贮藏第24页/共42页第二十四页，共43页。种子催芽

概念通过人为的方法打破种子休眠，并使种子露出胚根的处理。作用能提高场圃发芽率，使幼苗出土整齐，缩短出苗期，并提高苗木质量与合格苗产量。常见催芽方法浸种催芽层积催芽其他催芽方法第25页/共42页第二十五页，共43页。浸种催芽种类热水浸种温水浸种70-80℃(可重复多次处理)硬实性种子如合欢、相思等40-50℃种皮比较坚硬致密如杉木、马尾松、侧柏等冷水浸种种皮薄的小粒种子如杨、柳、泡桐等方法种：水=1：3，边加水加搅拌，3-5min内降温自然冷却1~2昼夜保持恒温20-25℃第26页/共42页第二十六页，共43页。层积催芽图层积催芽的槭村种子内激素消长情况(1)低温层积催芽(3)高温层积催芽(2)变温层积催芽种类0~7℃60%左右短的1-2个月，长的5-7个月，高温（25℃左右）处理1~2个月再经低温(2~5℃）处理2-3个月高温（15~30℃左右）处理第27页/共42页第二十七页，共43页。(1)湿沙铺底10cm；(2)堆放种沙混合高50~70cm：①大粒种子要分层堆放，每放3~4cm厚的种子，铺3~5cm的湿沙，②中小粒种子可与湿润物充分混匀堆放。(3)顶层再堆放10cm的湿沙。方法步骤第28页/共42页第二十八页，共43页。其他常见的催芽方法

如化学试剂，包括微量元素、植物激素、稀土溶液等。主要应用于内含物有抑制发芽物质的种子。1.药剂浸种2.机械处理4.渗透引发5.静电场处理等3.酸蚀处理第29页/共42页第二十九页，共43页。实验一植物种子生命力的快速测定红墨水法第30页/共42页第三十页，共43页。种子生活力：是指种子能够萌发的潜在能力或种胚具有的生命力。没有生活力的种子是死亡的种子，不能萌发。种子寿命：种子从发育成熟到丧失生活力所经历的时间。种子寿命既与植物种类有关，也与贮藏条件（种子含水量、贮藏温度）有关。正常性种子：水稻、玉米、小麦等种子（1-3年）短寿命：柳树种子（12h）长寿命：莲子（400年）贮存条件：低温、低湿，保存时间长第31页/共42页第三十一页，共43页。种子活力检测评估方法：还原力：呼吸→NADH→还原TTC，胚呈红色。原生质着色：活种子不易着色，原生质膜具有选择透性浸种催芽法先将100粒种子用水浸约两小时吸胀，放于湿润草纸上，盖以湿润草纸，置于氧气充足，室温10-20℃环境中，让种子充分发芽；再以发芽的种子粒数除以100，乘以100%，求得发芽率。这种测定方法虽然准确，但需要8天时间。第32页/共42页第三十二页，共43页。1.实验目的

掌握快速测定植物种子生命力的方法理解TTC/染料法测定种子活力的原理第33页/共42页第三十三页，共43页。红墨水法2.实验原理第34页/共42页第三十四页，共43页。2.1染料（红墨水）染色法有生命力种子胚细胞的原生质膜具有半透性，有选择吸收外界物质的能力，一般染料不能进入细胞内，胚部不染色。而丧失生命力的种子，其胚部细胞原生质膜丧失了选择吸收能力，染料可以自由进入细胞内，使胚部染色。因此，可以根据种子胚部是否被染色来判断种子的生命力。第35页/共42页第三十五页，共43页。第36页/共42页第三十六页，共43页。材料：水稻种子、绿豆种子仪器设备：刀片；镊子；温箱；培养皿；试剂：5％红墨水（酸性大红G）。3.材料、仪器设备与试剂第37页/共42页第三十七页，共43页。4.实验步骤1）将种子用温水（约30℃）浸泡2~6h，使种子充分吸胀。2）随机取水稻种子和绿豆种子各30粒，沿种胚中央准确切开，每切1粒确认各半种子皆含胚后，放置培养皿中。3）在培养皿中加入约5ml红墨水，室温下浸10min；倒出红墨水后，用清水冲洗种子1~2次（注意要缓慢冲洗，不要让水流直接冲到种子上），观察种胚被染色的情况。红墨水法第38页/共42页第三十八页，共43页。红墨水法：凡胚部不着色或表面略带浅红色者，即具有生活力的种子；若胚部染成与胚乳相同的红色，则为死种子。鉴定标准第39页/共42页第三十九页，共43页。不同方法测定种子生活力记录表方法供试粒数有生活力种子粒数无生活力种子粒数有生活力种子占供试粒数的%红墨水水稻30绿豆305.结果与分析分析红墨水法测定的种子生活力结果。第40页/共42页第四十页，共43页。1）染料浸泡时要使漂浮的种子全部浸入试剂中；2）染色时间不能太长，否则不易区分。染料染色法：第41页/共4